linux 系统运维小工具

Posted 2020-12-26

一 CPU 性能监控工具

1 vmstat ，系统自带

procs 列 ：
r 列： 表示运行和等待CPU时间片的进程数，这个值如果长期大于系统CPU核数，说明CPU不足，需要增加CPU，其中的CPU指的是逻辑CPU
查看CPU总核数 ：

b 列表示在等待的资源的进程数目

memory列：
swpd：是内存切换到交换分区的量（单位为k），如果swpd值不为0，或者较大，只要si so 长期为0，不会影响系统性能
free 表示当前空间的物理内存数量（单位为k）
buff 表示buff chache 的内存数量，一般对块设备的读写才要缓冲
cache 表示page cached 的内存数量，一般作为文件系统的cached,频繁访问的文件都会被放入cached中，当物理内存过小或不够使用时，其会释放

swap列：
si ： 每秒由交换分区写入内存的大小
so ：每秒由内存写入交换分区的大小

如果内存足够使用，则交换分区的写入和写出都为0，只有当这两个值长期大于0，则表示系统内存不够。

IO 列：
BI ：表示从块设备读入数据的总量（即读磁盘）（块/s）
BO：表示写入块设置的数据总量（即写磁盘）（块/s）

system 列： 显示采集间隔内发生的中断数
in 列表示在某一时间间隔内观察到每秒设备中断数
cs 列表示每秒产生的上下文切换次数
如果这两个值比较大，表示内核消耗CPU比较厉害

CPU列： 显示了CPU的使用状态
us： 用户进程消耗CPU的时间百分比，如果长期大于50%，则需要优化程序算法

sy： 显示了系统（内核）进程消耗CPU的时间百分比，如果大于80%，则说明可能CPU资源不足

id ： 显示了CPU 处于空闲时间的百分比

wa ：显示了IO 等待所占用的CPU时间百分比，如果长期高于20%，则有问题

可选参数及扩展：

参数选项	解释说明
-a	显示活跃和非活跃期内存
-f	显示从系统启动至今的fork 进程数量
-m	显示slab信息
-n	只在开始时显示一次个字段的名称
-s	显示内存相关统计信息及多种系统活动数量（重点）
-d	显示磁盘相关统计信息
-p	显示指定磁盘分区统计信息
-S	使用指定单位显示，有k,K,m,M,分别代表1000,1024,1000000,1048576字节，默认单位为k(重点)
-t	统计信息带上时间戳

范例 1

3 表示3秒间隔
5 表示显示5次
inact 表示非活跃的内存大小
active 表示活跃的内存大小

范例2 显示内存详细信息

范例3 查看磁盘读/写

2 iostat 需要安装

iostat 是I/O statistics（输入/输出）的缩写，其主要功能是对系统磁盘I/O操作进行监视，它的主要是显示磁盘读写操作的统计信息，同时也会给出CPU的使用情况。

语法格式
iostat [选项] [ 时间间隔 [次数]]

参数选项	解释说明
-c	显示CPU的使用情况
-d	显示磁盘的使用情况
-k	每秒以kB为单位显示数据
-m	每秒以MB 单位显示数据
-n	显示NFS 的使用情况
-t	显示每次统计执行的时间
-p device	指定要统计的磁盘设备名称，默认为所有磁盘
-x	显示扩展统计

%user ：用户进程消耗CPU时间百分比
%nice：改变优先级的进程占用CPU时间百分比
%system: 系统内核进程消耗的CPU时间百分比
%iowait：IO等待所占中的CPU时间百分比
%steal：虚拟机强制CPU等待时间百分比
%idle： CPU空闲状态的时间百分比

tps：表示该设备每秒传输次数，一次传输的意思是一次I/O请求，多个逻辑请求可能会被合并成一次I/O请求

Blk_read/s：表示每秒读取的数据块数
Blk_wrtn/s：表示每秒写入的数据块数
Blk_read： 表示读取的所有块数
Blk_wrtn： 表示写入的所有块数

只显示磁盘信息

rrqm/s：每秒进行merge 的读操作的数目
wrqm/s：每秒进行merge 的写操作数据
r/s ： 每秒完成的读I/O 设备次数
w/s：每秒完成的写I/O设备的次数
rKB/s：每秒读入的千字节数
wKB/s: 每秒写入的千字节数
avgrq-sz: 设备平均每次进行I/O操作的数据大小（扇区）
avgqu-sz:平均I/O队列长度
await:设备平均每次I/O操作的等待时间
svctm： 设备平均每次I/O操作的等待时间
%util：每秒中用于I/O操作的百分比

3 uptime 命令

uptime (选项)

-V 显示指令的版本信息

实例

内容说明：
15:07:32 系统的当前时间
up 14min ，表示系统已经运行的时间
1 user 表示用户的链接数，是总链接数
load average 表示系统平均负载，统计最近1，5，15 分钟平均负载
系统的平均负载是指在特定时间内运行队列的平均进程数。

如果每个CPU内核的当前活动进程数不大于3.表示系统性能是良好的，如果大于5，则说明性能严重有问题

sar 收集系统信息

通过sar 命令，可以全面的获取CPU，运行队列，磁盘I/O、分页（交换区）、内存、CPU中断和网络等性能数据

语法格式
sar [选项] [时间间隔 [次数]]

说明：
在sar 命令及后面的选项中，每个元素之间至少要有一个空格

参数说明

参数选项	解释说明
-A	显示系统所有资源设备的运行情况
-u	显示系统所有CPU在采样时间内的负载状态
-P	显示当前系统中指定CPU的使用情况
-d	显示所有硬盘设备在采样时间内的使用情况
-r	显示在采样时间内系统内存的使用情况
-b	显示在采样时间内缓冲区的使用情况
-v	显示索引节点、文件和其他内核表的状态
-n	显示网络运行状态
-q	显示运行队列的大小，它与系统当前的平均负载相同
-R	显示进程在采样时间内的活动情况
-w	显示系统交换活动在采样时间内的状态

安装软件包

查看CPU相关信息：

kbmemfree ： 空闲物理内存量
kbmemused： 使用中的物理内存量
%memused： 物理内存的使用率
kbbuffers： 内存中作为缓冲区使用的物理内存容量
kubcached：内核中作为缓存使用的物理内存容量
%xommit:应用程序当前的内存大小占大小的使用百分比

显示缓冲区的使用情况：

tps： 每秒物理设备的I/O传输总量
rtps:每秒从物理设备读入的数据总量
wtps：每秒向物理设备写入的数据总量
bread/s：每秒从物理设备读入的数据量，单位为块/s。
bwrtn/s：每秒向物理设备写入的数据量，单位同上

显示网络的运行状态

IFACE:网络接口
rxpck/s:每秒中接受的数据包
txpck/s:每秒中发送的数据包
rxkB/s: 每秒钟接受的字节数
txkB/s:秒钟发送的字节数
rxcmp/s:每秒中接受的压缩数据包
txcmp/s:秒钟发送的压缩数据包
rxmcst/s:每秒中接受的多播数据包

显示网络错误的统计数据

IFACE：网络接口
rxerr/s： 每秒中接受的坏数据包
txerr/s:每秒钟发生的坏数据包
coll/s：每秒的冲突数
rxdrop/s: 因为缓冲充满，每秒钟丢弃的已经接收的数据包数
txdrop/s：因为缓冲充满。每秒中丢弃已经发送的数据包数
txcarr/s： 发送数据包时，每秒载波错误数
rxfram/s：每秒接受数据包的帧对其错误数
rxfifo/s： 接受的数据包每秒FIFO过速的错误数
txfifo/s： 发送的数据包每秒FIFO过速的错误数。

显示套接字信息

totsck：使用套接字总数量
tcpsck： 使用TCP套接字数量
udpsck：使用UDP套接字数量
rawsck：使用raw 套接字数量
ip-frag：使用IP段数量
tcp-tw：处于TIME_WAIT状态的TCP套接字数量

查看系统磁盘读写性能

DEV： 表示磁盘设备名称
tps： 表示该设备每秒的传输次数
rd_sec/s： 表示每秒从设备读取的扇区数
wr_sec/s：表示每秒写入设备的扇区数目
avgrq-sz：设备平均每次I/O操作的数据大小（扇区）
avgqu-sz：平均I/O队列长度
await：设备平均每次I/O操作的等待时间（毫秒）
svctm：设备平均每次I/O操作的服务时间（毫秒）
%util： 每秒用于I/O操作的百分比

二 网络管理命令

1 tcpdump

tcpdump 命令是一个截获网络数据包的包分析工具，tcpdump可以将网络中传送的数据包的[头]完全截获下来分析，它支持针对网络层，协议，主机，端口等的过滤，并支持与、或、非逻辑语句协助过滤有效信息

tcpdump命令工作是要先把网卡的工作模式切换到混杂模式，因为要修改网络接口的工作模式，因此tcpdump命令需要以root的身份运行

tcpdump [选项] [表达式]

参数说明

参数选项	解释说明
-A	以ASCII 码方式显示每一个数据包，在抓取数据包时，可方面查看数据
-c <数据包数目>	接受指定的数据包数目后退出命令
-e	每行的打印输出中将包含数据包的数据链路层头部信息
-i <网络接口>	指定要监听数据包的网络接口
-n	不进行DNS解析，加快显示速度
-nn	不将协议和端口数字等转换成名字
-q	以快速的方式运行，此选项仅显示数据包的协议概要信息，输出信息较短
-s <数据包大小>	设置数据包抓取长度，如果不设置则默认为68字节，设置为0则自动选择合适的长度来抓取数据包
-t	在每行输出信息中不显示时间戳标记
-tt	显示当前行与前一行的延迟
-tttt	在每行打印的时间戳之前添加日期
-v	显示命令执行的详细信息
-vv	显示比-v 选项更加详细的信息
-vvvv	显示更加相信的输出

1 安装TCPDUMP

实例 ：

-i 指定监听的端口
-c 指定监听数据包的数量
16:52:50 当前时间，精确到微秒
IP 192.168.3.21.54680 > server6.ssh：从具体数据包的信息和>表示流向
flags[.] :TCP 包中的标志信息，S是SYN标志的缩写，F（fIN），P（PUSH），R（RST），[.] 没有标记
seq: 数据包中的数据的顺序号
ack：下次期望的顺序号
win： 接受缓存的窗口大小
length：数据包长度

监听固定的IP地址

监听固定的端口号

监听指定协议的数据包

常见协议：IP，arp、icmp、tcp、udp 等

2 nmap

网络探测工具/端口扫描器
nmap 命令是一款开放源代码的网络探测和安全审核工具，是network mapper 的缩写，器设计目标i是快速地扫描大型网络，nmap 可以发现网络上有那些主机，主机提供了什么服务，并探测操作系统的类型及版本信息

软件安装

nmap [扫描类型] [通用选项] {扫描目标}

扫描目标可以为IP地址或子网地址等

参数说明

参数选项	解释说明
-sS	TCP 同步扫描TCP SYN)
-sT	TCP链接扫描
-sn	不进行端口扫描，只检查主机正在运行，该选项与老板不的-sP相同
-sU	扫描UDP端口
-sV	探测服务器版本信息
-Pn	只进行扫描，不ping主机
-PS	使用SYN包对目标主机进行扫描，默认是80端口，也可以指定端口，格式为-PS22或-PS22-25,80,53等，PS和端口号之间没有空格
-PU	使用UDP ping 扫描端口
-O	激活对TCP/IP指纹特征的扫描，获得远程主机的标志，也就是操作系统类型
-v	显示扫描过程的详细信息
-S <ip>	设置扫描的源IP地址
-g port	设置扫描的源端口
-oN	把扫描的结果重定向到文件中
-iL filename	从文件中读取扫描的目标
-p<端口>	指定要扫描的端口，可以是一个单独的端口，也可以是用逗号分隔开的多个端口，或者使用"_"表示端口范围
-n	不进行DNS解析，加快扫描速度
--exclude	排除指定主机
--excludefile	排除指定文件中的主机

查看主机当前开放的端口

扫描主机的特定端口

扫描一个网段

3 ping

ping 命令可用于测试主机之间网络的连同性，执行ping 命令会使用ICMP传输协议，发送要求回应的消息，若远端网络功能没有问题，就会回应该信息，

ping [选项] [目标主机]

参数选项	解释说明
-c <次数>	指定发送ICMP报文的次数，否则将一直发送
-i <时间间隔>	相邻两次发送报文的时间间隔，默认时间间隔是1s
-n	不查询主机名，直接显示IP地址
-q	只显示命令开始时的信息和运行结束时的统计信息，忽略命令运行过程中出现的信息
-s<数据包大小>	设置发送数据包的大小，默认大小为56字节，再加上8字节ICMP头部，一共是64字节ICMP包
-t <生存期>	设置发送的数据包其生存期(TLL)的值
-w 截止时间	超过截止时间，立即退出ping程序
-W 超时时间	等待相应的超时时间

-c 3:发送3次ICMP包
-i 3：每次发包的时间间隔为3s
-s 1024: 设置发送的数据包大小为1024字节
-t 220，设置发送数据包的ttl值为220

三 Linux 进程管理命令

1 top

top 命令用于实时地对系统处理器状态进行监控，它能够实时的显示系统中各个进程的资源占用情况，该命令可以按照CPU的使用，内存的使用和执行时间对系统的任务进行排序显示，同时top 命令还可以通过交互式命令进行设定显示

top [选项]

后跟命令

参数选项	解释说明
-b	以批处理的模式显示进程信息，输出结果可以传输给其他程序或写入到文件中，这种模式下，top命令不会接受任何输入，一站式运行到直到达到-n选项设置的阈值，或ctrl+C终止
-c	显示进程的整个命令路径，而不是只显示命令名称
-d	指定每两次屏幕信息刷新之间的时间间隔
-H	指定这个可以显示每个线程的情况，否则就是进程的总情况
-i	不显示闲置或僵尸的进程信息
-n	top 输出信息的更新次数
-p	显示指定的进程信息

交互式命令
交互式命令就是在top命令执行过程中使用的一些命令：

交互式命令	含义
h 或 ?	显示帮助信息，给出交互式命令的一些说明总结
Z	全局颜色设置
B	全局字体加粗设置
l(小写L)	切换是否显示平均负载和启动时间信息
t	切换是否显示进程和CPU状态信息
m	切换是否显示内存信息
1（数字1）	用于多核CPU监控，可监控每个逻辑CPU的运行状况
I	Irix/sokaris 模式
f	从当前显示列表中添加或删除项目，按"f"键之后会显示列的列表，按"a-z"键即可显示或隐藏对应的列，最后按回车键确定
o	该表top 输出信息中显示项目的顺序，按大小写的a-z 键可以将相应的列向右移动，而按大写的A-Z键可以将相应的列向左移动，最后按回车键确定
F或O	选择排序的列
<,>	移动选择排序的列。‘<‘ 选择左临一列排序，‘>‘选择右临一列排序
R	切换正常/反转顺序
H	切换是否显示线程信息
c	切换是够显示完整命令行和命令名称信息
i	切换是够显示闲置进程和僵尸进程
S	切换到累计模式
x	以高亮的形式排序对应列，需要结合b/z 使用
y	高亮运行的进程，需要结合b/z 使用
z	打开/关闭颜色
b	打开/关闭加粗
u	显示指定用户相关的进程信息
n或#	设置显示进程的最大行数
k	终止一个进程，系统将提示用户输入一个需要终止进程的PID
r	重新设置一个进程的优先级，系统提示用户输入需要该变的进程PID，以及需要设置的优先级值，输入一个正值将使优先级降低，反之则可以使该进程拥有更高的优先级，默认值是10
d或s	改变top输出信息两次刷新的时间，系统将提示输入新的时间，单位为s，如果是小数，则换算成ms，如果是0，则系统不停刷新，默认刷新时间是3s，如果设置太小，则可能会造成系统负载过大
W	将当前top 设置写入"~/.toprc"文件中
q	退出top显示

显示说明

第一行：任务队列信息，同uptime命令执行结果
第二行：tasks为任务（进程），系统现有进程115个，处于运行状态的1个，正在休眠的114个，stoped状态0个，zombie（僵尸）的0个
第三行:CPU状态信息
us 用户占用CPU比例
sy 内核占用cpu比例
ni 改变过优先级的进程占用CPU的百分比
id 空闲CPU的百分比
wa I/O等待占用CPU的百分比
ni 硬中断(hardware IRQ）占用CPU的百分比
si 软中断software interrupt）占用CPU的百分比
st 虚拟机占用CPU的百分比

第四行:内存状态
total 物理内存总量
used 使用中的内存总量
free 空闲内存总量
buffers 缓冲的内存总量

第五行：swap 交换分区信息
total 交换分区总量
used 使用的交换分区量
free 空闲的交换分区量
cached 缓存的内存量

第六行： 空行

第七行：各进程的状态监控
PID : 进程ID
USER： 进程所有者
PR：进程优先级
NI ：nice 值，负值表示高优先级，正值表示低优先级
VIRT： 进程使用的虚拟内存总量。单位为kb
RES： 进程使用的、未被换出的物理内存发小，单位为kb
SHR：共享内存大小，单位为kb
S： 进程状态，D= 不可中断的睡眠状态、 R= 运行、 S=睡眠 、T =跟踪/停止 、 Z=僵尸进程
%CPU 上次更新到现在的CPU时间占用百分比
%MEM 进程使用的物理内存百分比
TIME+ 进程使用的CPU时间总计，单位为1/100秒
COMMAND 进程名称（命令名/命令行）

2 ps

ps命令用于列出执行ps命令时刻的进程快照，要想动态信息，就需要使用top命令

ps [选项]

参数选项	解释说明
-a	显示所有终端下执行的进程
a	显示与终端相关的所有进程，包含每个进程的完整路径
x	显示与终端无关的所有进程
u	显示进程的用户信息
-u	显示指定用户相关的进程信息
-e	显示所有进程
-f	额外显示UID,PID,C与STIME 的栏位
f	显示进程树
-H	显示进程树
-I	以详细的格式来显示进程的状态
-o	自定义输出指定的字段，以逗号分隔
--sort key	key表示为指定字段排序，默认为升序，+key为升序，-key 为降序

PID 是进程的标识号
TTY 是进程所属的终端控制台
TIME 列是进程所使用的总的CPU时间
CMD 列是正在执行的命令行

UID：进程拥有者
PID：进程标识号
PPID： 进程父进程标识号
C： CPU 使用资源百分比
STIME：进程开始时间
TTY: 该进程是在哪个终端机上面运行，若与终端机无关，则显示[?],另外，tty1-tty6是本机面的登录者进程，若为pts/0，则表示有网络连接进主机的进程
TIME： 进程所使用的总的CPU时间
CMD：正在执行的命令行
常用组合命令

USER ：该进程所属的用户
PID： 进程的进程号
%CPU：该进程使用掉的CPU百分比
%MEM：该进程所占用的物理内存的百分比
VSZ： 该进程使用掉的虚拟内存量（单位kbytes）
RSS： 该进程占用的固定的内存量(单位为kbytes)
TTY： 该进程是在哪个终端机上运行
STAT： 该进程目前状态
R： 正在运行
S： 正在睡眠或者可以运行
D： 不可中断睡眠
T： 正在侦测或者是停止了
Z ：已经终止，但是其父进程无法正常终止他，从而编程僵尸进程
+： 前台进程
I： 多线程进程
N：低优先级进程
‘<‘：高优先级进程
s： 进程领导者
L：已将页面锁定到内存中

START：该进程被触发启动的时间
TIME:该进程实际使用的CPU运作的时间
COMMAND： 该进程的实际命令

以详细格式显示进程状态

参数详解：
F：代表这个进程的标志，4 代表使用者为super user。
S：代表这个进程的状态为stat
C：代表CPU使用率百分比
PRI： 优先级
NI：nice值
ADDR：指出该进程在内存的那个部分，如果是个running，则一般是[-]
SZ： 使用掉的内存大小
WCHAN： 目前这个进程是否正在运行中，若是则为[-]

3 kill 和killall

终止进程
kill [选项] [进程号]

参数选项	解释说明
-l	列出全部信号名称
-p	指定kill 命令只打印相关的进程号，而不发送任何信号
-s	指定要发送的信号

可以使用-l（小写L）进行参数信号和数字信号之间的转换

常用信号说明

信号	说明
HUP（1）	挂起，通常因终端掉线或用户退出而引发的
INT（2）	中断，通常是按下CTRl+c组合键来发出这个信号
QUIT(3)	退出，通常是按下CRTL+组合键发出此信息号
kill(9)	立即结束进程的运行
TERM(15)	终止，通常在系统关机时发送
TSTP(20)	暂停进程运行，通常是按下CTRL+Z组合键发出这个信号

kill 默认使用的信号为15，用于结束进程，如果进程忽略此信号，可以使用信号9强制终止进程

在kill中有一个特殊信号值为0，其中-0 表示不发送任何信号，但仍然会对对应的进程进行检查，如果$pid对应的进程已经存在，则返回0，否则返回1

killall 通过进程名终止进程

killall [选项] [进程名]

参数选项	解释说明
-e	对于很长的名字，要求能够准确匹配，默认，如果一个进程名的长度超过了15个字符，则无法使用整个名字了，这种情况下，killall会终止所有匹配名字前15个字符的所有进程，而-e参数的作用是模糊匹配，如果同时指定了-v选项，则killall会针对每个忽略的记录打印一条消息
-I	不区分大小写匹配
-g	终止属于该进程组的进程
-i	在终止进程之前询问是否确认
-q	如果没有进程终止则不提示
-r	使用正则表达式匹配要终止的进程名称
-s	用指定的信号代替默认信号
-u	终止指定用户的进程
-v	报告信号是否发送成功
-w	等待所有被终止的进程死去，killall 每秒会检查一次被终止的进程是否仍然存在，其仅在都死光后才返回。